12、映射与快速访问

映射与快速访问

1. 映射（Maps）的结构

映射（Map）是一种常用的数据结构，它允许我们通过键（key）来快速访问对应的值（value）。映射在很多应用场景中都非常有用，例如数据库索引、缓存系统和符号表等。映射的核心在于键值对的存储方式，常见的映射实现方式包括哈希表（Hash Table）和平衡树（Balanced Tree）。

1.1 键值对的存储方式

映射中的键值对（Key-Value Pair）是映射的基本组成单位。每个键都是唯一的，通过键可以快速找到对应的值。键值对的存储方式决定了映射的性能和效率。

1.1.1 哈希表（Hash Table）

哈希表是一种基于哈希函数实现的映射结构。哈希函数将键映射到一个固定大小的数组中的某个位置，从而实现快速的查找、插入和删除操作。哈希表的优点是平均时间复杂度为 O(1)，但在最坏情况下（如哈希冲突较多时），时间复杂度可能会退化到 O(n)。

1.1.2 平衡树（Balanced Tree）

平衡树（如红黑树、AVL 树）是一种自平衡的二叉搜索树。通过保持树的高度平衡，确保插入、删除和查找操作的时间复杂度始终为 O(log n)。平衡树适用于需要频繁插入和删除操作的场景，且能保证最坏情况下的性能稳定。

1.2 映射的内部结构

映射的内部结构取决于其实现方式。以下是哈希表和平衡树的内部结构简述：

映射类型	内部结构